Kjernemekanismen til en eltemaskin
A eltemaskin fungerer ved å bruke et par motroterende kniver (typisk Z-formede eller Sigma-blader) som opererer med forskjellige hastigheter i et W-formet trau. Hovedmålet er å utsette materialer med høy viskositet eller halvfaste materialer intens skjæring, folding og kompresjon . I motsetning til standard miksere som bare flytter materiale, tvinger en elter stoffet gjennom smale klaringer mellom bladene og trauveggene, og sikrer en homogen blanding av ingredienser som ellers er motstandsdyktige mot flyt.
Differensiell hastighet og motrotasjon
Hjertet til eltemaskin ligger i bladdynamikken. De fleste industrielle enheter bruker to horisontale sjakter. Disse akslene spinner ikke i samme hastighet; vanligvis et forhold på 1,5:1 eller 2:1 påføres mellom det "raske" bladet og det "langsomme" bladet.
Hvorfor differensiell hastighet er viktig
Når bladene roterer mot hverandre, skaper differensialhastigheten en "tørking". Dette forhindrer at materialet bare fester seg til et enkelt blad og spinner i en sirkel. I stedet føres materialet konstant fra det ene bladet til det andre, noe som sikrer at hver partikkel blir utsatt for samme mengde mekanisk arbeid.
I en standard 500-liter eltemaskin , kan bladene rotere med henholdsvis omtrent 30 og 20 omdreininger per minutt. Denne bevisste mismatchen er det som letter foldehandlingen som er nødvendig for tunge gummier, silikonforseglinger og karbonpastaer.
Rollen til høy skjæring og klarering
Blanding i en eltemaskin forekommer mest intenst ved "klemmepunktene". Dette er de mikroskopiske gapene mellom tuppen av bladet og den indre overflaten av blandetrauet.
- Avstanden mellom bladet og veggen holdes vanligvis mellom 1 mm og 5 mm , avhengig av maskinstørrelsen.
- Når bladet feier forbi veggen, "skjærer" det materialet, og bryter ned agglomerater av pulver eller pigment.
- Denne skjærkraften er essensiell for å spre fine partikler inn i en tykk polymerbase, en oppgave som en propell eller skovlmikser aldri kunne oppnå.
Termodynamikk og temperaturstyring
Fordi a eltemaskin gjør så mye mekanisk arbeid, det genererer en betydelig mengde friksjonsindusert varme. Å håndtere denne temperaturen er kritisk for materialer som kan brytes ned eller vulkaniseres for tidlig.
| Funksjon | Mekanisme | Formål |
|---|---|---|
| Trough med jakke | Dobbelveggkonstruksjon | Sirkulerende damp eller kjølevann |
| Hule blader | Interne væskekanaler | Direkte kjøling av kjernematerialet |
| Vakuumsystem | Forseglet kammer med pumpe | Fjerning av luftbobler og fuktighet |
Metoder for utslipp av materialer
Når eltemaskin har oppnådd ønsket konsistens, må materialet fjernes. På grunn av den høye viskositeten er dette ikke så enkelt som å åpne en ventil. Det er tre primære måter dette håndteres på:
- Tanktilting: Hele det U-formede trauet vippes fremover av et hydraulisk system, vanligvis opp til 90 eller 110 grader, slik at materialet faller ut.
- Nedre utslipp: En skyveventil eller klaff i bunnen av rennen åpnes, brukt for materialer som fortsatt har en viss tyngdekraftsflytevne.
- Skrueekstrudering: En utløpsskrue er plassert i et separat hus under blandebladene. Denne skruen kan reversere under blanding for å hjelpe prosessen og deretter løpe fremover for å ekstrudere det ferdige produktet i en kontinuerlig stripe eller tau.
Strukturell holdbarhet og dreiemoment
Driften av en eltemaskin krever massivt dreiemoment. Industrielle enheter bruker kraftige girkasser og motorer som kan håndtere motstanden til materialer som tyggegummibase eller BMC (Bulk Molding Compound). Akslene er ofte laget av smidd stål og bladene er forsterket med slitesterke legeringer for å tåle de konstante slipe- og trekkkreftene i en 24/7 produksjonssyklus.
